http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%A0%B8%E7%A3%81%E5%85%B1%E6%8C%AF%E6%88%90%E5%83%8F 核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,簡稱NMRI),又稱自旋成像(spin imaging),也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,簡稱MRI),台灣又稱磁振造影,香港又稱磁力共振成像,是利用核磁共振(nuclear magnetic resonance,簡稱NMR)原理,依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減,通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波,即可得知構成這一物體原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的結構圖像。
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核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,簡稱NMRI),又稱自旋成像(spin imaging),也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,簡稱MRI),台灣又稱磁振造影,香港又稱磁力共振成像,是利用核磁共振(nuclear magnetic resonance,簡稱NMR)原理,依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減,通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波,即可得知構成這一物體原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的結構圖像。
將這種技術用於人體內部結構的成像,就產生出一種革命性的醫學診斷工具。快速變化的梯度磁場的應用,大大加快了核磁共振成像的速度,使該技術在臨床診斷、科學研究的應用成為現實,極大地推動了醫學、神經生理學和認知神經科學的迅速發展。
核磁共振成像是隨著電腦技術、電子電路技術、超導體技術的發展而迅速發展起來的一種生物磁學核自旋成像技術。醫生考慮到患者對「核」的恐懼心理,故常將這門技術稱為「磁共振成像」。
核磁共振成像的「核」指的是氫原子核,因為人體的約70%是由水組成的,MRI即依賴水中氫原子。
當把物體放置在磁場中,用適當的電磁波照射它,以改變氫原子的旋轉排列方向,使之共振,然後分析它釋放的電磁波,由於不同的組織會產生不同的電磁波訊號,經電腦處理,就可以得知構成這一物體的原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的精確立體圖像。
原子核在進動中,吸收與原子核進動頻率相同的射頻脈衝,即外加交變磁場的頻率等於拉莫頻率,原子核就發生共振吸收,去掉射頻脈衝之後,原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以電磁波的形式發射出來,稱為共振發射。共振吸收和共振發射的過程叫做「核磁共振」。
氫核是人體成像的首選核種:人體各種組織含有大量的水和碳氫化合物,所以氫核的核磁共振靈活度高、信號強,這是人們首選氫核作為人體成像元素的原因。NMR信號強度與樣品中氫核密度有關,人體中各種組織間含水比例不同,即含氫核數的多少不同,則NMR信號強度有差異,利用這種差異作為特徵量,把各種組織分開,這就是氫核密度的核磁共振圖像。人體不同組織之間、正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密度、弛豫時間T1、T2三個參數的差異,是MRI用於臨床診斷最主要的物理基礎。
當施加一射頻脈衝信號時,氫核能態發生變化,射頻過後,氫核返回初始能態,共振產生的電磁波便發射出來。原子核振動的微小差別可以被精確地檢測到,經過進一步的計算機處理,即可能獲得反應組織化學結構組成的三維圖像,從中我們可以獲得包括組織中水分差異以及水分子運動的信息。這樣,病理變化就能被記錄下來。
人體2/3的重量為水分,如此高的比例正是磁共振成像技術能被廣泛應用於醫學診斷的基礎。人體內器官和組織中的水分並不相同,很多疾病的病理過程會導致水分形態的變化,即可由磁共振圖像反應出來。
MRI所獲得的圖像非常清晰精細,大大提高了醫生的診斷效率,避免了剖胸或剖腹探查診斷的手術。由於MRI不使用對人體有害的X射線和易引起過敏反應的造影劑,因此對人體沒有損害。MRI可對人體各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客觀更具體地顯示人體內的解剖組織及相鄰關係,對病灶能更好地進行定位定性。對全身各系統疾病的診斷,尤其是早期腫瘤的診斷有很大的價值。
磁共振成像的優點
與1901 年獲得諾貝爾物理學獎的普通X射線或1979年獲得諾貝爾醫學獎的電腦斷層影像(computerized tomography, CT)相比,磁共振成像的最大優點是它是目前少有的對人體沒有任何傷害的安全、快速、準確的臨床診斷方法。如今全球每年至少有6000萬病例利用核磁共振成像技術進行檢查。具體說來有以下幾點:
1. 對軟組織有極好的分辨力。對膀胱、直腸、子宮、陰道、骨、關節、肌肉等部位的檢查比CT優勝;
2. 各種參數都可以用來成像,多個成像參數能提供豐富的診斷信息,這使得醫療診斷和對人體內代謝和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值變大,而肝癌的T1值更大,作T1加權圖像,可區別肝部良性腫瘤與惡性腫瘤;
3. 通過調節磁場可自由選擇所需剖面。能得到其它成像技術所不能接近或難以接近部位的圖像。對於椎間盤和脊髓,可作矢狀面、冠狀面、橫斷面成像,可以看到神經根、脊髓和神經節等。不像CT只能獲取與人體長軸垂直的橫斷面;
4. 對人體沒有游離輻射損傷;
5. 原則上所有自旋不為零的核元素都可以用以成像,例如氫(1H)、碳(13C)、氮(14N 和15N)、磷(31P)等。
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